有限元法的卸船機(jī)臂架結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

桁架結(jié)構(gòu)具有多方向荷載承受、強(qiáng)抗震性、剛性好、方便拆裝、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn),可以在多個(gè)工程領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用.因此,文章主要就桁架結(jié)構(gòu)有限元分析、桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行論述.

為將一條800t工程甲板駁改造為165t滿足橋梁工程施工需要的非自航式起重船,應(yīng)用msc/patran及nasran對(duì)全船進(jìn)行有限元分析,在滿足《鋼質(zhì)內(nèi)河船舶建造規(guī)范》以及《內(nèi)河船舶法定檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)則》要求的前提下對(duì)一些新增的局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),校核計(jì)算結(jié)果表明,改裝后的船體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求;板厚優(yōu)化減少了空船重量。

基于有限元分析方法,在靜態(tài)分析基礎(chǔ)之上,以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪的厚度為設(shè)計(jì)的變量,以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪的質(zhì)量作為目標(biāo)函數(shù),建立發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪的優(yōu)化模型。采用ansys對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪進(jìn)行有限元的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化,從而優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)。

基于有限元分析方法,在靜態(tài)分析基礎(chǔ)之上,以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪的厚度為設(shè)計(jì)的變量,以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪的質(zhì)量作為目標(biāo)函數(shù),建立發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪的優(yōu)化模型。采用ansys對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸定時(shí)齒輪進(jìn)行有限元的結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化,從而優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與凸輪軸之間的傳動(dòng)。

基于有限元軟件abaqus建立了透水瀝青路面的有限元模型,通過(guò)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下不同基層形式對(duì)透水瀝青路面的力學(xué)響應(yīng)分析,并在此基礎(chǔ)上,分析面層厚度、基層厚度、墊層厚度對(duì)透水瀝青路面的力學(xué)響應(yīng)的影響。結(jié)果表明:不同基層形式對(duì)透水瀝青路面力學(xué)響應(yīng)影響相差較大,推薦采用柔性基層;該文推薦采用柔性基層的透水瀝青路面面層厚度大于12cm,基層厚度的范圍為25~35cm,基層模量的范圍為300~500mpa,墊層厚度的范圍為15~20cm。

針對(duì)沖擊波作用下水下結(jié)構(gòu)與無(wú)限聲學(xué)水域的流固耦合問(wèn)題,建立了基于比例邊界有限元法和有限元法的瞬態(tài)分析方法。無(wú)限水域用比例邊界有限元法離散,而水下結(jié)構(gòu)等有限域用有限元法模擬。該方法利用聲學(xué)近似法將無(wú)限水域施加給水下結(jié)構(gòu)的載荷分解成沖擊波載荷和散射波載荷。沖擊波載荷由水下沖擊波理論確定,而散射波載荷由比例邊界有限元法估值。為改善比例邊界有限元法動(dòng)態(tài)質(zhì)量矩陣的計(jì)算效率,發(fā)展了動(dòng)態(tài)質(zhì)量矩陣的時(shí)域遞推公式。數(shù)值算例分析結(jié)果表明了所發(fā)展的瞬態(tài)分析方法和時(shí)域遞推公式的正確性。

以發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架的結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,基于機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論、方法和有限元方法,用ansys軟件對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜態(tài)分析和模態(tài)分析;提出4種轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)方案,通過(guò)比較各方案的強(qiáng)度及靜、動(dòng)態(tài)剛度,找出其中轉(zhuǎn)子支架的最優(yōu)方案結(jié)構(gòu);分析結(jié)果表明,通過(guò)改進(jìn)的轉(zhuǎn)子支架方案3的結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度性能都有所提高;本文所采用的方法也為復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出了科學(xué)有效的途徑。

針對(duì)由地基不均勻沉降引起的建筑結(jié)構(gòu)變形和裂縫,利用有限元軟件對(duì)建筑結(jié)構(gòu)可靠度進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,并通過(guò)與實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,論證了該結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,具有一定的工程參考價(jià)值。

基于有限元法的鋼-砼連續(xù)組合梁截面優(yōu)化設(shè)計(jì)——給出了鋼一混凝土連續(xù)組合梁截面計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效方法，以有限元結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化算法相結(jié)合為手段，提出了一種符合實(shí)際情況的鋼一混凝土組合梁的剪力連接模式，建立鋼一混凝土連續(xù)組合梁有限元分析模型、...

過(guò)去由于生產(chǎn)的hfw焊管厚度與外徑的比值(厚徑比)較小,往往不考慮鋼板厚度對(duì)焊管冷彎成形的影響,原料鋼板的表面寬度尺寸被設(shè)計(jì)為上下相等。這種設(shè)計(jì)方法得到的原料鋼板在生產(chǎn)厚徑比較大的hfw焊管時(shí)可能造成焊接困難。為此,結(jié)合有限元分析法,提出了一個(gè)hfw焊管原料鋼板尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并用該方法對(duì)某鋼廠hfw焊管生產(chǎn)線的原料鋼板進(jìn)行了尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì),檢驗(yàn)了該方法的有效性,同時(shí)還研究了焊管厚徑比與原料鋼板最佳尺寸之間的關(guān)系。

薄壁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力有限元法分析——以能量變分原理為基礎(chǔ)，考慮了剪力滯后效應(yīng)、剪切變形和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響，通過(guò)應(yīng)用一維離散有限元法建立了薄壁箱型梁結(jié)構(gòu)在彎扭耦合作用的計(jì)算動(dòng)力模型．得到結(jié)構(gòu)的自振頻率與ansys計(jì)算模型的結(jié)果進(jìn)行了比較，兩者吻合良好．充分...

借助ansys有限元分析軟件,建立防爆電機(jī)底座結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù)化模型,以底座的重量為目標(biāo)函數(shù)對(duì)底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化過(guò)程中考慮它所受應(yīng)力約束、位移約束,并對(duì)優(yōu)化前后的位移和應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比。優(yōu)化結(jié)果表明,優(yōu)化后位移和應(yīng)力值有所增大,但在使用允許值范圍內(nèi),優(yōu)化后使底座在正常、穩(wěn)定運(yùn)行的情況下的重量大大減輕,從而為批量生產(chǎn)節(jié)約大量原材料,對(duì)降低生產(chǎn)成本,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

利用有限元分析軟件ansys的參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言apdl,對(duì)單臂架門座起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,通過(guò)定制用戶化圖形交互界面,實(shí)現(xiàn)臂架的任意幅度參數(shù)化建模,靜力學(xué)分析及模態(tài)分析,為該型臂架的設(shè)計(jì)提供一種簡(jiǎn)便可靠的方法。

介紹了對(duì)某型號(hào)加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)的有限元分析。詳細(xì)分析了整機(jī)的前幾階模態(tài)。研究后發(fā)現(xiàn)由于立柱和支撐板設(shè)計(jì)的不合理,就會(huì)導(dǎo)致機(jī)床固有頻率較低,振動(dòng)增大,機(jī)床精度下降。針對(duì)加工中心機(jī)床部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)于立柱,筋板進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)選和設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化,并對(duì)支撐板采用了拓?fù)鋬?yōu)化和參數(shù)優(yōu)化結(jié)合的方法。研究結(jié)果表明,通過(guò)有限元分析,加工中心機(jī)床結(jié)構(gòu)參數(shù)得到了較好的優(yōu)化,從而使整機(jī)性能得到了提高。

運(yùn)用ansys的優(yōu)化模塊對(duì)某自走火炮輔助推進(jìn)裝置(apu)整體底架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析,得到了滿足各項(xiàng)性能要求的新apu整體底架,并最終達(dá)到了產(chǎn)品設(shè)計(jì)輕量化要求。

卡車駕駛室懸置支架是重要的連接構(gòu)件之一,為了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段尋求最佳設(shè)計(jì)方案,利用通用有限元分析和優(yōu)化軟件hyperworks7.0,以柔度為目標(biāo),以體積作為約束條件,結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)、約束、受力等特點(diǎn),對(duì)駕駛室懸置支架進(jìn)行了有限元分析和結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化,并在優(yōu)化基礎(chǔ)上進(jìn)行了二次設(shè)計(jì).與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)支架相比,優(yōu)化設(shè)計(jì)支架最大應(yīng)力減小50.6%,質(zhì)量減少14.6%.基于有限元法的結(jié)構(gòu)分析和拓?fù)鋬?yōu)化,能在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段主動(dòng)尋求最優(yōu)方案,對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短設(shè)計(jì)周期有重要作用.

有限元法是一種為求解偏分方程邊值問(wèn)題近似解的數(shù)值技術(shù),將其應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中,能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和改進(jìn)作出巨大貢獻(xiàn),給機(jī)械設(shè)計(jì)帶來(lái)卓越的優(yōu)勢(shì)和鮮活的生命力,給企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益、提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力?；诖?對(duì)有限元法在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析,以期能夠?yàn)楦嗤泄ぷ髡咛峁﹨⒖肌?/p>

金屬疊片撓性聯(lián)軸器聯(lián)接時(shí)，在油壓的作用下，使得被包容件（軸）和包容件（法蘭盤輪轂）在徑向都會(huì)產(chǎn)生一定量的變形，以獲得足夠的脹緊力，確保傳遞足夠的扭矩。然而，法蘭盤輪轂的變形將直接導(dǎo)致法蘭盤上的止口發(fā)生形位變化，影響凸止口和中間段凹止el的裝配精度；變形量過(guò)大時(shí)，甚至導(dǎo)致無(wú)法裝配。利用abaqus有限元軟件仿真計(jì)算，修正凸凹止口的配合公差，優(yōu)化對(duì)止口設(shè)計(jì)，避免了配對(duì)零件的報(bào)廢，對(duì)生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。

本文通過(guò)對(duì)于有限元法的發(fā)展歷史的簡(jiǎn)述，其實(shí)施過(guò)程的介紹，以及該方法廣闊的應(yīng)用范圍的介紹和以后有限元法的應(yīng)用軟件的發(fā)展前途的展望，讓大家了解在當(dāng)今這個(gè)科技飛速發(fā)展的時(shí)代，有限元法被廣泛應(yīng)用并且大受歡迎。

橋式起重機(jī)在工作時(shí)由于振動(dòng)或沖擊會(huì)引起共振、疲勞破壞等現(xiàn)象,對(duì)機(jī)械裝備壽命影響極大。針對(duì)設(shè)計(jì)中的橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模態(tài)分析,得出了各階模態(tài)下主梁的固有頻率和固有振型,從動(dòng)態(tài)剛性對(duì)該起重機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià),利用分析所得到的參數(shù),修改有限元模型使這些固有頻率離開(kāi)外激振力的頻率可以避免發(fā)生共振。

有限元法在如今的機(jī)械設(shè)計(jì)中都起到了很重要的作用,其設(shè)計(jì)原理十分簡(jiǎn)單易懂,而且在機(jī)械設(shè)計(jì)中有很快的工作效率。說(shuō)到其工作的原理,首先早知道有限元法的概念。有限元法,就是已知在編制程序過(guò)程中,常常會(huì)運(yùn)用很多的方法來(lái)得到微分方程的解,但是有些微分方程的解很難得到,這就需要用有限元法將方程離解開(kāi)得到易解的方程組的解。這時(shí)可以發(fā)現(xiàn),有限元法在機(jī)械生產(chǎn)中的重要性。因?yàn)樵跈C(jī)械制造過(guò)程中,常常會(huì)運(yùn)用很多的方法去得到應(yīng)該測(cè)量的數(shù)據(jù)。所以,此時(shí)運(yùn)用有限元法可以大大的增加機(jī)械工作效率。

有限元法結(jié)合了力學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù),是一種工程根系上強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)計(jì)算方法,能夠應(yīng)用到多方面領(lǐng)域,例如航空航天、材料加工以及機(jī)械設(shè)計(jì)制造等方面,具有巨大的實(shí)用性,文章從有限元法的基本內(nèi)容開(kāi)始介紹,并逐步介紹其平面應(yīng)用以及相關(guān)步驟,之后逐漸的進(jìn)行深入從機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)有限元案例舉例、機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)相應(yīng)的有限元分析、機(jī)械結(jié)構(gòu)固有的特性的有限元分許三個(gè)方面介紹機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的有限元法,供讀者借鑒與學(xué)習(xí).